Почему эволюция от одноклеточных животных до многоклеточных -это важный этап в развитии жизни?

у многоклеточных организмов в отличие от одноклеточных появились возможности для специализации клеток по выполняемым ими функциям.

Одни клетки выполняют защитную функцию, другие- функции пищеварения, сокращения, размножения, проведения возбуждения.Многоклеточность и специализация тканей, увеличения размеров тела, возникновения скелета, регенерация.

В 1660 г. фламандский философ и естествоиспытатель Ян Батист ван Гельмонт установил, что для построения своего тела растения используют воду. В дальнейшем, многие ученые провели похожие эксперименты, в результате чего сложилась т. н. водная теория питания растений. Правда, она удовлетворяла далеко не всех. В частности, М. В. Ломоносов предполагал, что часть питательных веществ растения берут из воздуха, впитывая его через листья. В своих предположения он опирался на то, что на скудной северной земле нередко вырастают очень большие деревья. Однако во времена Ломоносова эти предположения еще нельзя было подтвердить экспериментально, главным образом из-за неполных знаний о природе газов.
ответ на то, какой источник питания, кроме воды, используют растения, сам того не сознавая, дал в 1771 г. известный английский химик Джозеф Пристли. Занимаясь химией газов, он искал очистки воздуха, «испорченного» длительным горением или дыханием людей и животных в ограниченном объеме.
В опытах, проведенных летом 1771 г., он установил, что растения и животные изменяют состав окружающего их воздуха, причем прямо противоположным образом. Пристли помещал под стеклянный колпак горящую свечу, спустя примерно 5 минут свеча гасла. Под другой стеклянный колпак Пристли сажал живую мышь, которая погибала примерно за такое же время.

Модель 1. Роль воздуха в процессе фотосинтеза. Опыт 1
Комментируя результаты этого эксперимента, Пристли писал: «…Следовательно, вся атмосфера вскоре сделалась бы непригодной для горения и самой жизни, а между тем сколько веков существует мир, а этого незаметно. Очевидно, в природе должен существовать процесс, который вновь превращает испорченный воздух в хороший. Не принадлежит ли эта роль растениям?»
В начале августа 1771 г. Пристли поставил следующий, более сложный опыт. Взяв воздух из-под стеклянного колпака, под которым задохнулась мышь, он разделил его на две части. Каждую из них он ввел в погруженные в воду сосуды. Затем в один из сосудов Пристли поместил побег мяты и оставил оба сосуда на столе в своей лаборатории. За 7 дней мята выросла почти на 3 дюйма (7,5 см), а на старых веточках образовалось несколько новых. На 8-й день в оба сосуда Пристли поместил по мыши. В сосуде, где росла ветка мяты, мышь жила и чувствовала себя нормально, однако там, где растения не было, мышь погибла практически моментально.

Модель 2. Роль воздуха в процессе фотосинтеза. Опыт 2
Проведенные Пристли простые, но очень изящные опыты были поистине уникальны. Их результаты не только определили характерные особенности жизнедеятельности растений, но и продемонстрировали тесную взаимосвязь между растениями и животными. Оценив всю важность открытия Пристли, Королевское общество Великобритании присудило ему большую Коплейскую медаль.
Под впечатлением сделанных Пристли открытий многие естествоиспытатели пытались повторить его опыты. Так шведский аптекарь Карл Шееле проводил аналогичные эксперименты в своей домашней лаборатории в свободное от работы время – главным образом по ночам. К его удивлению, растения не улучшали воздух, а, напротив, делали его совершенно непригодным для горения или дыхания. Это привело к тому, что Шееле обвинил Пристли в обмане научной общественности.
Уязвленный Пристли решил повторить свои опыты. Однако его ждало одно из самых горьких разочарований, какое только может выпасть на долю ученого. Дело в том, что получить прежние результаты никак не удавалось. И хотя это не поколебало доверия Пристли к результатам своих прежних экспериментов, стало очевидно, что от его внимания ускользнуло какое-то существенное условие.
Только в 1778 г. Пристли установил, что зеленый налет, образующийся на стенках аквариума, также исправлять воздух». При этом Пристли установил, что происходит это только при освещении зеленого налета лучами солнца. Еще через год Пристли выяснил, что солнечный свет является необходимым условием и для «исправления воздуха» листьями растений. После этого и стала ясна причина его длительных неудач. Дело в том, что во всех последующих опытах, как это было у Шееле, солнечный свет не попадал на растения.

Модель 3. Роль воздуха и света в процессе фотосинтеза. Опыт 3
Однако на этом злоключения Пристли не закончились. Дело в том, что свидетелем его новых экспериментов стал Ян Ингенхауз – личный врач австрийской императрицы Марии Терезии, непродолжительное время находившийся в Англии. Воспользовавшись экспериментальными приемами Пристли и, дополнив их методами Шарля Бонне и аббата Фонтаны, Ингенхауз провел ряд опытов, которые описал в книге, изданной в 1779 г. Ситуация усугубилась тем, что результаты ранних опытов самого Пристли были опубликованы только годом позже. Когда же возникла полемика из-за того, кому принадлежит приоритет открытия в «исправлении воздуха растениями» в присутствии солнечного света, Пристли сказал очень достойные слова: «То же солнце светило на мои и Ваши опыты, Вы только обогнали меня в печатании Вашей книги, чего я на Вашем месте не сделал бы».

Чтобы биосфера не переставала существовать и чтобы не прекращалось ее развитие, на Земле постоянно должен осуще­ствляться круговорот биологически важных веществ. Это зна­чит, что после использования они должны снова переходить в форму, пригодную для усвоения другими организмами. Этот переход биологически важных элементов от звена к звену, ко­торый осуществляется в масштабах всей планеты при опреде­ленных затратах энергии, источником которой является Солн­це, называется геологическим, или большим, круговоротом.

После появления живого вещества на основе геологическо­го круговорота образовался круговорот органического веще­ства, который называется биологическим, или малым, кру­говоротом. По мере развития живой материи из геологиче­ского круговорота изымалось все больше элементов, которые включались в непрекращающийся биологический кругово­рот, являющийся основой жизни.

Одни элементы необходи­мы организмам в большом количестве, другие - в меньшем, а некоторых элементов требуется очень мало. Поэтому эле­менты, которые включаются в биологический круговорот, подразделяются на макро-, микро- и ультрамикроэлементы. Однако живое вещество в биологическом круговороте пре­вращается в неживое, а оно в свою очередь под влиянием редуцентов превращается в неорганическое вещество, кото­рое дальше может либо снова включаться в биологический круговорот, либо выходить из него и включаться в геологи­ческий круговорот. В свою очередь элементы из геологиче­ского круговорота могут поглощаться организмами и вовле­каться в биологический круговорот. Поскольку биологиче­ский круговорот связан с геологическим, то логично рассматривать их как единое целое, как биогеохимический круговорот элементов. Анализ воды скважин.

При рассмотрении биогеохимического круговорота любо­го вещества необходимо выделять две части запаса этого веще­ства:

1) обменный фонд - это часть элемента, которая находит­ся в круговороте, он составляет незначительную часть общего объема элемента;

2) резервный фонд - это часть элемента, ко­торая не циркулирует и пока что не будет циркулировать, одна­ко может быть при необходимости включена в круговорот. Ре­зервные фонды отличаются по степени подвижности и легкос­ти вовлечения в круговорот.

Различают газообразный резервный фонд, который находится в атмосфере и является наиболее подвижным и доступным (N-азот, О-кислород, С-углерод) , и осадочный ре­зервный фонд, который находится в литосфере или гидросфе­ре и труднее включается в обменный фонд по двум причинам:

1) он предварительно должен быть переведен в водораствори­мое состояние, чтобы живые организмы могли его ассимилировать;

2) он доступен не везде одинаково, потому что может находиться под землей на разной глубине